สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้าง เหล็กรูปพรรณ (STRUCTURAL STEEL ENGINEERING DESIGN หรือ SSE) นะครับ
ผมเชื่อเหลือเกินว่าหากเพื่อนๆ เป็นผู้ออกแบบท่านหนึ่งที่เคยทำการออกแบบโครงสร้างเหล็ก โดยเฉพาะโครงสร้างรับแรงตามแนวแกนแบบอัด (AXIAL COMPRESSION MEMBERS) เพื่อนๆ ย่อมที่จะต้องมีความคุ้นเคยกับการตรวจสอบว่า สถานะของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กของเรานั้นมี อัตราส่วนความชะลูด (SLENDERNESS RATIO) เป็นเท่าใด เพื่อที่จะทราบว่าชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กนั้นๆ จะมีสภาวะการครากอยู่ในสถานะใด ใช่ หรือ ไม่ ครับ ?
หากเราทำการออกแบบตามหลักการของวิธีหน่วยแรงใช้งาน (ALLOWABLE STRESS DESIGN) ตามทฤษฎีการออกแบบข้างต้นเราจะต้องทำการคำนวณหาค่า Cc ออกมาก่อน หากว่าค่า อัตราส่วนความชะลูด ของเรามีค่าน้อยกว่า หรือ เท่ากับ ค่า Cc ก็ให้ใช้ค่า หน่วยแรงอัดที่ยอมให้ (ALLOWABLE COMPRESSION STRESS) ของหน้าตัดรับแรงอัดในช่วงที่วัสดุนั้นมีพฤติกรรมเป็นแบบอินอิลาสติก (IN-ELASTIC BEHAVIOR) แต่ หากว่าค่า อัตราส่วนความชะลูด ของเรามีค่ามากกว่าค่า Cc ก็ให้ใช้ค่า หน่วยแรงอัดที่ยอมให้ ของหน้าตัดรับแรงอัดในช่วงที่วัสดุนั้นมีพฤติกรรมเป็นแบบอิลาสติก (ELASTIC BEHAVIOR) นะครับ แต่ เพื่อนๆ ทราบหรือไม่ครับว่าจากกระบวนการๆ ออกแบบข้างต้นนั้นจะมีรูปแบบของการโก่งเดาะอยู่รูปแบบหนึ่งที่ได้ถูกนำมาพิจารณารวมอยู่ด้วยแล้ว นั่นก็คือ การโก่งเดาะเฉพาะแห่ง (LOCAL BUCKLING) นั่นเองนะครับ
จากพื้นฐานทางด้านเสถียรภาพของโครงสร้าง (STRUCTURAL STABILITY) เราทราบกันดีว่าปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญมากๆ ต่อการรับกำลังอัดของ เสา นั่นก็คือ อัตราส่วนความกว้าง ต่อ ความหนา ของชิ้นส่วน (WIDTH-THICKNESS RATIO) เพราะ ถ้าหากมีชิ้นส่วนหนึ่งชิ้นส่วนใดของหน้าตัดนั้นมีขนาดที่บางมากจนเกินไป จนทำให้ อัตราส่วนความกว้าง ต่อ ความหนา ของชิ้นส่วนนั้นๆ มีค่ามาก จะทำให้ชิ้นส่วนโครงสร้างนั้นๆ มีโอกาสที่จะเกิดการโก่งเดาะได้ ก่อน ที่ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กทั้งหมดที่เราเลือกนำมาใช้งานนั้นจะเกิดการโก่งเดาะขึ้น (OVERALL BUCKLING) ซึ่งผลที่ตามมาก็คือ จะทำให้ชิ้นส่วนรับแรงอัดนั้นๆ ไม่สามารถที่จะรับแรงอัดได้ตามที่เราทำการออกแบบไว้ตั้งแต่ต้น
ในวันนี้ผมจึงขออนุญาตนำรูปภาพชิ้นส่วนโครงสร้างจริงๆ ที่แสดงให้เห็นถึงลักษณะของการโก่งเดาะเฉพาะแห่งในชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกคนได้รับชมเพื่อเป็น ตย ด้วยนะครับ
จริงๆ แล้วในการออกแบบโครงสร้างเหล็กรับแรงอัดนั้นไม่ได้มีเพียงรูปแบบการโก่งเดาะแบบนี้เพียงแบบเดียวนะครับ ยังมีอีกหลายรูปแบบของ การโก่งเดาะ และ การวิบัติ ที่ถูกนำมาพิจารณาร่วมด้วยอีกหลายกรณี ดังนั้นจุดประสงค์ที่ผมได้ทำการหยิบยกรูปแบบของการโก่งเดาะแบบนี้มาให้เพื่อนๆ ได้รับชมในวันนี้ก็เพื่อที่จะให้เพื่อนๆ นั้นสามารถที่จะนึกภาพได้ออก และ ผมอยากที่จะขอให้เพื่อนทุกๆ นั้นพึงระลึกไว้อยู่เสมอว่า รูปแบบๆ นี้อาจเป็นเพียงรูปแบบๆ หนึ่งที่อาจจะเกิดขึ้นได้ในหน้าตัดโครงสร้างเหล็กรับแรงอัดของเรา เราจึงมิควรที่จะมองข้ามการตรวจสอบในเรื่อง อัตราส่วนความกว้าง ต่อ ความหนา ของชิ้นส่วนไปโดยเด็ดขาดนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN